本篇文档详细介绍了螺旋绞刀抗切削变形的计算机辅助设计(CAD),在内容中,文档作者王大红通过分析螺旋绞刀在切削工作过程中的受力情况,建立模型,并探讨了受力刀片发生扭曲变形的关系式。文档中所涉及的关键技术点包括螺旋绞刀弹性绞摩力模型的建立、刀具变形分析、以及利用计算机辅助设计技术对抗切削变形进行研究。
在螺旋绞刀抗切削变形的CAD设计中,首先对传统切削模型中的刚性绞摩力模型进行了分析。传统模型将切屑形状参数根据几何仿真结果确定,假定切削系统在绞摩力作用下不发生变形或变形非常小,故称之为刚性绞摩力模型。然而,在实际切削加工中,由于刀具的长径比较大,刀具的变形不可忽略,因此有必要建立弹性绞摩力模型,该模型考虑了切削系统变形对切屑形状及绞摩力的反馈作用。
为建立弹性绞摩力模型,王大红提出了螺旋绞刀弹性绞摩力模型,并重点分析了刀具的变形问题。刀具在绞摩力的作用下产生变形,特别是刀具作为一个近似悬臂梁的结构,其刚性最为薄弱。由于这种变形,刀具偏离了理想的切削位置,导致未变形切屑厚度发生变化,进而影响了绞摩力。为了简化分析,作者将刀具简化为悬臂梁结构,并引入瞬时作用力中心的概念,以简化计算复杂性并减少工作量。
在刀具变形分析中,基于悬臂梁理论,考虑了刀具在X、Y方向上的弯曲变形。文中给出了变形量的计算公式,其中涉及到了刀杆有效长度、微分摩擦力及距离刀尖点的位置等变量。变形量的计算对于预测刀具的扭曲变形,进而分析对加工精度和质量的影响至关重要。
接着,文档讨论了刀具变形对工件表面切削控制的影响。刀具的变形会在工件的加工表面产生误差,对加工质量和精度产生不利影响。作者指出,在早期研究中,刀具变形量是直接使用刀具的摩擦力求得,并没有考虑摩擦力与刀具变形量之间的迭代过程。但随着硬件技术的发展,利用计算机进行迭代计算已经变得可行,因此现在研究刀具变形导致的误差时,都会将摩擦力与刀具变形量之间的迭代过程考虑在内。
通过上述分析和研究,王大红在文档中详细阐述了螺旋绞刀抗切削变形CAD设计的计算步骤和详细的迭代流程。这为实际应用中螺旋绞刀的设计与制造提供了重要参考,并对提高加工精度和质量具有显著指导意义。
文档中还涉及到相关术语和概念,如中图分类号、文献标识码、文章编号等。这些都是在撰写和检索学术文章时重要的分类和索引信息,有助于相关领域的研究人员快速定位和获取专业文献。
本文档深入探讨了螺旋绞刀抗切削变形的CAD设计方法,内容涵盖了从基本的受力分析到复杂模型的建立,再到迭代计算流程的设计,为机械加工和刀具设计领域的研究者提供了宝贵的参考和指导。